專利名稱：電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)和充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)和充電控制方法，尤其涉及利用來自車輛外部的電源的電力對車載蓄電裝置進(jìn)行充電的控制。
背景技術(shù)：
近年來，作為環(huán)保型車輛，電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車和燃料電池車等電動(dòng)車輛受到注目。這些電動(dòng)車輛搭載產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和蓄積對該電動(dòng)機(jī)供給的電力的蓄電裝置?；旌蟿?dòng)力車是除了電動(dòng)機(jī)之外還搭載有內(nèi)燃機(jī)來作為動(dòng)力源的車輛，燃料電池車是搭載有燃料電池來作為車輛驅(qū)動(dòng)用的直流電源的車輛。在這樣的電動(dòng)車輛中，已知能夠從車輛外部的電源(以下，也簡稱為“外部電源”)例如一般家庭的電源對車載蓄電裝置進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)。例如，通過由充電電纜將設(shè)置于住宅的電源插座與車輛的充電接入口連接，能夠通過一般家庭的電源對蓄電裝置進(jìn)行充電。以下，也將利用外部電源對車載蓄電裝置進(jìn)行的充電簡稱為“外部充電”。日本特開2010 - 98845號公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中記載了在進(jìn)行外部充電時(shí)用于應(yīng)對發(fā)生了漏電的情況的控制。具體地說，記載了在車載蓄電裝置的外部充電期間漏電檢測裝置檢測到漏電的可能性的情況下，使充電器停止。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 — 98845號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在外部充電期間，漏電電流根據(jù)被充電的蓄電裝置的寄生電容而變化。寄生電容也根據(jù)外部充電時(shí)的環(huán)境條件而變化。例如，在高溫下或高濕度下，存在因充電時(shí)的寄生電容增大而漏電電流比通常情況下增加的傾向。另一方面，在電動(dòng)車輛中，為了延長利用蓄電裝置的蓄積能量來行駛的行駛距離，車載蓄電裝置的大容量化得到不斷進(jìn)展。在這樣的電動(dòng)車輛中，成為充電對象的蓄電裝置的寄生電容大型化，由此外部充電時(shí)的漏電電流會變大。在這樣的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)應(yīng)用專利文獻(xiàn)I所記載的控制時(shí)，則有可能導(dǎo)致在外部充電期間根據(jù)漏電電流值而使充電強(qiáng)制停止的頻度變高。例如，在高溫、高濕度時(shí)，有可能因寄生電容的增加所導(dǎo)致的漏電電流的增加而無法充分確保蓄電裝置的充電機(jī)會。本發(fā)明是為了解決這樣的問題而提出的，目的在于在對由多個(gè)電池單元構(gòu)成的蓄電裝置進(jìn)行外部充電的電動(dòng)車輛中，兼顧安全處置漏電電流和確保充電機(jī)會，對車載蓄電裝置適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充電。用于解決問題的手段在本發(fā)明的一種方式是搭載有車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，具有用于蓄積向車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)供給的電力的蓄電裝置、第I電力線和第2電力線、多個(gè)通斷器、檢測器以及控制部。蓄電裝置構(gòu)成為包含多個(gè)蓄電單元。第I電力線和第2電力線構(gòu)成為接受用于對蓄電裝置進(jìn)行充電的充電電力。多個(gè)通斷器構(gòu)成為用于對第I電力線及第2電力線與多個(gè)蓄電單元之間的電連接進(jìn)行切換。檢測器構(gòu)成為用于檢測蓄電裝置充電時(shí)的漏電電流?？刂撇吭谛铍娧b置充電時(shí)根據(jù)檢測器的漏電電流檢測值控制多個(gè)通斷器，以使得改變多個(gè)蓄電單元中的連接于第I電力線和第2電力線的蓄電單元的個(gè)數(shù)。優(yōu)選控制部在第I狀態(tài)下的蓄電裝置的充電時(shí)漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值時(shí)，控制多個(gè)通斷器以使得成為第2狀態(tài)，并且，在第2狀態(tài)下對蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元中的第I數(shù)量的蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)，所述第2狀態(tài)是比第I數(shù)量小的第2數(shù)量的蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。另外，優(yōu)選控制部在第I狀態(tài)下的蓄電裝置的充電時(shí)漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值時(shí)，控制多個(gè)通斷器以使得成為第2狀態(tài)，并且，在第2狀態(tài)下對蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元全部與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)，所述第2狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元中的一部分蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。進(jìn)一步優(yōu)選控制部在第I狀態(tài)下使蓄電裝置的充電電力成為零之后，控制多個(gè)通斷器以使得從第I狀態(tài)變化為第2狀態(tài)。另外，進(jìn)一步優(yōu)選電動(dòng)車輛還具有充電器。充電器構(gòu)成為將來自電動(dòng)車輛外部的電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力而輸出至第I電力線和第2電力線。多個(gè)蓄電單元在第I狀態(tài)下以并聯(lián)方式電連接于第I電力線和第2電力線。充電器的輸出電壓在第I狀態(tài)和第2狀態(tài)下相等?；蛘撸M(jìn)一步優(yōu)選電動(dòng)車輛還具有充電器。充電器構(gòu)成為將來自電動(dòng)車輛外部的電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力而輸出至第I電力線和第2電力線。多個(gè)蓄電單元在第I狀態(tài)下以串聯(lián)方式電連接于第I電力線和第2電力線。第2狀態(tài)下的充電器的輸出電壓比第I狀態(tài)下的充電器的輸出電壓低。另外，優(yōu)選電動(dòng)車輛還具有充電器。充電器構(gòu)成為將來自電動(dòng)車輛外部的電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力而輸出至第I電力線和第2電力線。充電器由非絕緣型的電力變換器構(gòu)成。或者,優(yōu)選電動(dòng)車輛還具有電力控制單元和充電器。電力控制單元構(gòu)成為在電動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和蓄電裝置之間執(zhí)行電力變換。充電器構(gòu)成為將來自電動(dòng)車輛外部的電源的電力變換為蓄電裝置的充電電力而輸出至第I電力線和第2電力線。充電器的至少一部分構(gòu)成為共用電力控制單元的電路。本發(fā)明的另一種方式是電動(dòng)車輛的充電控制方法，所述電動(dòng)車輛搭載有車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和用于蓄積向車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)供給的電力的蓄電裝置，蓄電裝置構(gòu)成為包含多個(gè)蓄電單元。充電控制方法包括:檢測步驟，檢測蓄電裝置充電時(shí)的漏電電流；和充電步驟，根據(jù)所檢測到的漏電電流檢測值來改變連接于第I電力線和第2電力線的蓄電單元的個(gè)數(shù)而對蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I電力線和所述第2電力線是被供給用于對蓄電裝置進(jìn)行充電的充電電力的電力線。優(yōu)選在檢測步驟中，在第I狀態(tài)下的充電時(shí)檢測漏電電流檢測值，所述第I狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元中的第I數(shù)量的蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。在充電步驟中，在第I狀態(tài)下的漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值時(shí)，在第2狀態(tài)下對蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第2狀態(tài)是比第I數(shù)量小的第2數(shù)量的蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。另外，優(yōu)選在檢測步驟中，在第I狀態(tài)下的充電時(shí)檢測漏電電流檢測值，所述第I狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元全部與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。在充電步驟中，在第I狀態(tài)下的漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值時(shí)，在第2狀態(tài)下對蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第2狀態(tài)是多個(gè)蓄電單元中的一部分蓄電單元與第I電力線和第2電力線電連接的狀態(tài)。優(yōu)選控制方法還包括如下步驟:在對多個(gè)蓄電單元與第I電力線及第2電力線之間的連接進(jìn)行切換以使得從第I狀態(tài)變化為第2狀態(tài)之前，使蓄電裝置的充電電力成為零。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在對由多個(gè)電池單元構(gòu)成的蓄電裝置進(jìn)行外部充電的電動(dòng)車輛中，能夠兼顧安全處置漏電電流和確保充電機(jī)會而對車載蓄電裝置適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充電。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示圖1中示出的充電器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖3是電動(dòng)車輛的行駛系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖1示出的充電接入口和充電電纜的連接部分的概略結(jié)構(gòu)圖。圖5是用于說明漏電檢測電路的結(jié)構(gòu)例的示意圖。圖6是說明本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)中的外部充電控制處理的第I流程圖。圖7是說明本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)中的外部充電控制處理的第2流程圖。圖8是說明本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)中的外部充電控制處理的第3流程圖。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式的變形例的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)中的蓄電裝置的結(jié)構(gòu)例的示意圖。圖10是說明圖9示出的蓄電裝置的外部充電控制處理的第I流程圖。圖11是說明圖9示出的蓄電裝置的外部充電控制處理的第2流程圖。標(biāo)號說明10電力控制單元；15升壓轉(zhuǎn)換器；17變換器(inverter) ; 20電動(dòng)發(fā)電機(jī)；21中性點(diǎn);30動(dòng)力傳遞傳動(dòng)裝置(gear) ; 40驅(qū)動(dòng)輪;50控制裝置(E⑶);60車輛地線;100蓄電裝置；180充電接入口 ；183 185電極；200充電器；210AC濾波器；220AC/DC變換部；225DC/DC變換部；230AC端口 ；231DFR ；235電壓傳感器；236電流傳感器；240漏電檢測電路；241絕緣電阻計(jì)；242連接部；246聚磁芯(core) ；247線圈；248電流檢測部；300充電電纜；310連接器；320插頭；330CCID ；400電源插座；402外部電源;ACLn、ACLp、BL1、BL2、PLl PL6、PSLp、PSLn電力線;BU1、BU2蓄電單元(電池單元);C0、Ca、Cb平滑電容器；C1、C2、C3 對地容量；CHR1 CHR3、SMRBl、SMRB2、SMRGl、SMRG2、SMRPl、SMRP2 繼電器；CPLT 導(dǎo)頻信號；D1 D6反向并聯(lián)二極管；Ilk漏電電流值；L1電抗器；LN1、LN2信號線；Nm中間節(jié)點(diǎn)；PIS W信號；Q1 Q6電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件；Vdc充電電壓。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。以下對圖中的相同或相當(dāng)部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，原則上不重復(fù)其說明。圖1是說明本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖1主要示出了用于對電動(dòng)車輛中的蓄電裝置100進(jìn)行外部充電的結(jié)構(gòu)。參照圖1，電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)具有控制裝置50、蓄電裝置100、充電接入口 180和充電器200?？刂蒲b置50由未圖示的CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)和內(nèi)置存儲器的電子控制單元(EOT:Electric Control Unit)構(gòu)成。E⑶構(gòu)成為基于存儲于該存儲器的映射(map)和程序來進(jìn)行使用了各傳感器的檢測值的運(yùn)算處理?；蛘撸珽CU的至少一部分可以構(gòu)成為通過電子電路等的硬件來執(zhí)行預(yù)定的數(shù)值、邏輯運(yùn)算處理。在外部充電時(shí)，充電接入口 180經(jīng)由充電電纜300與外部電源402的電源插座400電連接。具體地說，通過充電電纜300的連接器310與電動(dòng)車輛的充電接入口 180電連接、并且充電電纜300的插頭320與電源插座400電連接，向充電接入口 180供給來自外部電源402的電力。在本實(shí)施方式中，舉例說明將系統(tǒng)交流電源假設(shè)為外部電源402的所謂插入式類型的電動(dòng)車輛，但是本發(fā)明的應(yīng)用不限定于這樣的情況。例如，外部電源也可以是太陽能電池、家庭用蓄電池等供給直流電力的電源?；蛘撸妱?dòng)車輛也可以構(gòu)成為不使用充電電纜300而是接受通過電磁耦合、磁場諧振以非接觸的方式從外部電源供給的電力。即，明確地記載為本發(fā)明能夠普遍適用于能夠進(jìn)行外部充電的電動(dòng)車輛。充電接入口 180與電力線ACLp、ACLn電連接。在外部充電時(shí)，來自外部電源402的電力被傳遞至電力線ACLp、ACLn。充電器200將從外部電源402傳遞至電力線ACLp、ACLn的電力變換為蓄電裝置100的充電電力，并向電力線PL1、PL2輸出。蓄電裝置100包含多個(gè)蓄電單元BU1、BU2。蓄電單元BU1、BU2代表性地由鋰離子電池、鎳氫電池等能夠再充電的二次電池構(gòu)成。以下,也將蓄電單元BU1、BU2稱為電池單元BU1、BU2。需說明的是，也可以通過二次電池以外的蓄電元件構(gòu)成蓄電單元BU1、BU2。蓄電裝置100與電力線BL1、BL2電連接。在電力線BLl和電池單元BUl的正極端子之間，電連接有繼電器SMRBl。同樣地，在電池單元BUl的負(fù)極端子和電力線BL2之間，電連接有繼電器SMRGl。優(yōu)選與繼電器SMRGl并聯(lián)配置具有用于抑制電流的限制電阻的繼電器SMRP1。在為了連接電池單元BUl的負(fù)極端子和電力線BL2而應(yīng)使繼電器SMRBl接通的期間中的初期，為了抑制突入電流而代替繼電器SMRBl使繼電器SMRPl接通。S卩，在繼電器SMRBl的接通期間和繼電器SMRPl的接通期間的任一期間，都使電池單元BUl的負(fù)極端子與電力線BL2電連接。因此，以下不區(qū)分繼電器SMRBl的接通和繼電器SMRPl的接通而將兩者的接通總括簡稱為繼電器SMRBl接通。同樣地，對電池單元BU2也設(shè)置有繼電器SMRB2、SMRG2。優(yōu)選與繼電器SMRG2并聯(lián)設(shè)置用于抑制突入電流的繼電器SMRP2。也將對繼電器SMRB2和SMRP2這兩者的接通總括簡稱為繼電器SMRB2接通。例如，電池單元BUl和繼電器SMRBl、SMRGl、SMRPl被收容在同一電池組內(nèi)。同樣地，電池單元BU2和繼電器SMRB2、SMRG2、SMRP2被收容在同一電池組內(nèi)。繼電器CHRl設(shè)置在電力線PLl和BLl之間。繼電器CHR2設(shè)置在電力線PL2和BL2之間。在外部充電時(shí)，通過使繼電器CHR1、CHR2接通，電力線BL1、BL2與電力線PL1、PL2電連接。其結(jié)果，經(jīng)由電力線BL1、BL2與電力線PL1、PL2電連接的電池單元BUl和/或BU2通過充電器200來進(jìn)行外部充電。這些繼電器SMRB1、SMRB2、SMRG1、SMRP1、SMRG2、SMRP2、CHR1、CHR2 與用于對電力線PLl、PL2和多個(gè)電池單元BU1、BU2之間的電連接進(jìn)行切換的“多個(gè)通斷器”相對應(yīng)。各繼電器的接通斷開受控制裝置50控制。各繼電器代表性的由電磁繼電器構(gòu)成，該電磁繼電器在通過未圖示的勵(lì)磁電路供給勵(lì)磁電流時(shí)接通(on)，另一方面，在不供給勵(lì)磁電流時(shí)斷開(off)。但是，只要是能夠控制通電路徑的連接(on)/切斷(off)的通斷器，則可以使用任意的電路單元來代替該繼電器。圖2是說明充電器200的結(jié)構(gòu)例的電路圖。參照圖2，充電器200具有LC濾波器210、AC/DC變換部220、DC/DC變換部225和平滑電容器Ca、Cb。LC濾波器210插入連接于電力線ACLp、ACLn,除去交流電壓(Vac)的高次諧波成分。AC/DC變換部220設(shè)置在電力線404)、40^和電力線？1^3、？1^4之間。在電力線PL3、PL4連接有平滑電容器Ca。DC/DC變換部225設(shè)置在電力線PL1、PL2和電力線PL3、PL4之間。在電力線PLl、PL2連接有平滑電容器Cb。AC/DC變換部220包含電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件Ql Q4。對于開關(guān)元件Ql Q4分別配置有反向并聯(lián)二極管Dl D4。在本實(shí)施方式中，作為電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件(以下，也簡稱為“開關(guān)元件”)，例示IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)。但是,可以適當(dāng)使用電力用M0S(Metal Oxide Semiconductor:金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管或者電力用雙極晶體管等能夠控制接通斷開的任意元件。開關(guān)元件Ql Q4在電力線ACLp、ACLn和電力線PL3、PL4之間構(gòu)成全橋電路。全橋電路如周知那樣，能夠通過開關(guān)元件Ql Q4的接通斷開控制來執(zhí)行雙向的AC/DC電力變換。另外，已知通過接通斷開控制中的開關(guān)元件的占空比控制，也能夠?qū)χ绷麟妷?電流)或交流電壓(電流)的電平進(jìn)行控制。開關(guān)元件Ql Q4的接通斷開是響應(yīng)來自控制裝置50的控制信號來進(jìn)行控制的。DC/DC變換部225通過例如非絕緣型的斬波電路構(gòu)成。DC/DC變換部225具有開關(guān)元件Q5、Q6和電抗器LI。在開關(guān)元件Q5、Q6分別連接有反向并聯(lián)二極管D5、D6。DC/DC變換部225能夠在電力線PL1、PL2和電力線PL3、PL4之間執(zhí)行雙向的直流電壓變換。在外部充電時(shí)，來自外部電源402的交流電壓Vac被LC濾波器210除去高次諧波成分，并向AC/DC變換部220輸入。AC/DC變換部220將交流電壓Vac變換為直流電壓VI，并向電力線PL3、PL4輸出。 DC/DC變換部225將電力線PL3、PL4的直流電壓Vl變換為蓄電裝置100的充電電壓Vdc，并向電力線PL1、PL2輸出。能夠通過AC/DC變換部220和DC/DC變換部225控制向電力線PLl、PL2輸出的充電電力。在圖2的結(jié)構(gòu)例中，充電器200構(gòu)成為非絕緣型的電力變換電路。非絕緣型的電力變換電路與包含絕緣變壓器而構(gòu)成的絕緣型的電力變換電路相比，有效率良好的趨勢。但是，在本發(fā)明的應(yīng)用中，只要能夠?qū)碜酝獠侩娫吹碾娏ψ儞Q為蓄電裝置的充電電力，則充電器200的電路結(jié)構(gòu)可以是任意的結(jié)構(gòu)。圖3是電動(dòng)車輛的行駛系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。參照圖3，電動(dòng)車輛包含電力控制單元10、產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)20、動(dòng)力傳遞傳動(dòng)裝置30和驅(qū)動(dòng)輪40。在行駛時(shí)，蓄電裝置100與電力控制單元10電連接。在電力控制單元10的輸入偵儀蓄電裝置100側(cè))以并聯(lián)的方式與蓄電裝置100電連接有平滑電容器CO。電力控制單元10將來自蓄電裝置100的電力變換為用于驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)20的電力。例如，電動(dòng)發(fā)電機(jī)20由具有以中性點(diǎn)21連接的三相繞組的永磁體型的3相同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。電動(dòng)發(fā)電機(jī)20與“車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)”對應(yīng)。電力控制單元10具有升壓轉(zhuǎn)換器15和三相變換器17。升壓轉(zhuǎn)換器15在蓄電裝置100的輸出電壓和電力線PL5、PL6的直流電壓之間執(zhí)行雙向的直流電壓變換。例如，升壓轉(zhuǎn)換器15由與圖2的DC/DC變換部225同樣的斬波電路構(gòu)成。在電力線PL5、PL6上連接有平滑電容器。變換器17由一般的三相變換器構(gòu)成。變換器17將電力線PL5、PL6的直流電壓變換為施加于電動(dòng)發(fā)電機(jī)20各相的交流電壓。由此，來控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)20的輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)發(fā)電機(jī)20的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由由減速器、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)構(gòu)成的動(dòng)力傳遞傳動(dòng)裝置30被傳遞至驅(qū)動(dòng)輪40。由此，電動(dòng)車輛能夠通過利用來自蓄電裝置100的供給電力所產(chǎn)生的電動(dòng)發(fā)電機(jī)20的輸出轉(zhuǎn)矩來行駛。特別是通過設(shè)置升壓轉(zhuǎn)換器15，能夠使用與蓄電裝置100的輸出電壓相比振幅大的交流電壓來對電動(dòng)發(fā)電機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。在電動(dòng)車輛進(jìn)行再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)20能夠利用驅(qū)動(dòng)輪40的旋轉(zhuǎn)力來發(fā)電。再生的發(fā)電電力通過電力控制單元10變換為蓄電裝置100的充電電力。在除了電動(dòng)發(fā)電機(jī)20以外還搭載有發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)的混合動(dòng)力汽車中，通過使該發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)20協(xié)調(diào)動(dòng)作，產(chǎn)生電動(dòng)車輛所需的車輛驅(qū)動(dòng)力。此時(shí)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的發(fā)電電力，也能夠?qū)π铍娧b置100進(jìn)行充電。這樣，電動(dòng)車輛總括地表示搭載車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的車輛，包括通過發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力汽車、未搭載發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車和燃料電池車等。如圖3所示，升壓轉(zhuǎn)換器15能夠作成與圖2所示的DC/DC變換部225相同的電路結(jié)構(gòu)。在該情況下，對于圖2的充電器200中的DC/DC變換部225，能夠與行駛系統(tǒng)的電路的一部分(升壓轉(zhuǎn)換器15)共用。在該情況下，配置繼電器(未圖示)以使得在外部充電時(shí)向電力線PL5、PL6傳遞AC/DC變換部220的輸出電壓Vl即可?；蛘?，如專利文獻(xiàn)I的圖14所示，在搭載多個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)車輛中，通過作成在2個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)連接外部電源的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)⒊潆娖?00的結(jié)構(gòu)整體與行駛系統(tǒng)的電路共用。這樣，對于充電器200和行駛系統(tǒng)的電路，只要發(fā)揮與上述同樣的功能，則能夠適用任意的電路結(jié)構(gòu)。
再次參照圖1，在通過充電器200對蓄電裝置100的整體進(jìn)行充電的情況下，電池單元BUl的對地容量Cl、電池單元BU2的對地容量C2與電力線PL1、PL2的對地容量C3之和即(C1+C2+C3)作為寄生電容作用于充電路徑。在外部充電時(shí)，通過該寄生電容流動(dòng)漏電電流。因此，當(dāng)為了延長電動(dòng)車輛的行駛距離而使蓄電裝置100大容量化時(shí)，則由于(C1+C2)變大，所以漏電電流也增加。如專利文獻(xiàn)I也記載的那樣，當(dāng)漏電電流超過預(yù)定的基準(zhǔn)值時(shí)，則從安全上的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選停止外部充電。由寄生電容導(dǎo)致的漏電電流的增大具有在使用非絕緣型的充電器的情況下變顯著的趨勢。另一方面，由于在大容量的蓄電裝置100中漏電電流比較大，所以擔(dān)心受環(huán)境條件等影響而漏電電流達(dá)到上述基準(zhǔn)值的頻度變高。因此，當(dāng)在充電電流超過了基準(zhǔn)值時(shí)完全不執(zhí)行外部充電時(shí)，則有可能難以確保蓄電裝置100的充電機(jī)會。因此，在本實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)中，根據(jù)漏電電流的檢測值，在蓄電裝置100中執(zhí)行對成為充電對象的電池單元的個(gè)數(shù)進(jìn)行切換的控制。首先，使用圖4和圖5，說明漏電電流的檢測結(jié)構(gòu)例。圖4是充電接入口 180與充電電纜300的連接部分的概略結(jié)構(gòu)圖。參照圖4，連接電動(dòng)車輛與外部電源402的充電電纜300包含連接器310、插頭320和 CCID (Charging Circuit Interrupt Device:充電電路中斷設(shè)備)330。連接器310構(gòu)成為能夠與設(shè)置于電動(dòng)車輛的充電接入口 180連接。當(dāng)連接器310與充電接入口 180連接時(shí)，經(jīng)由信號線LNl向控制裝置50輸入表示它們連接的信號PIS W。信號線LNl與電極184連接，電極183與車輛地線60連接。當(dāng)連接器310與充電接入口 180連接時(shí)，則因電極183、184短路而使信號線LNl與車輛地線60連接。由此，信號PIS W的電位成為接地電位。另一方面，當(dāng)連接器310被從充電接入口 180取下時(shí)，則信號線LNl被電斷開。因此，基于信號PIS W的電位，控制裝置50能夠檢測連接器310和充電接入口 180有無連接。插頭320與例如設(shè)置于住宅的電源插座400連接。從外部電源402向電源插座400供給交流電力。CCID330插入設(shè)置于用于從外部電源402向電動(dòng)車輛供給充電電力的電力線對(電力線PSLp、PSLn)上，對從外部電源402向電動(dòng)車輛傳輸電力的電力傳輸路徑的連接/切斷進(jìn)行控制。CCID330在插頭320連接于電源插座400時(shí)，利用從外部電源402供給的電力進(jìn)行動(dòng)作而產(chǎn)生導(dǎo)頻信號CPLT。導(dǎo)頻信號CPLT經(jīng)由與電極185連接的信號線LN2輸入至控制裝置50。CCID330基于能夠從外部電源402經(jīng)由充電電纜300向電動(dòng)車輛供給的額定電流，設(shè)定導(dǎo)頻信號CPLT的占空周期。因此，控制裝置50通過接收導(dǎo)頻信號CPLT能夠把握上述的額定電流。AC端口 230連接在充電接入口 180和電力線ACLp、ACLn之間，對兩者之間的電連接/電切斷進(jìn)行控制。AC端口 230包含DFR(Dead Front Relay:安全繼電器(不露帶電部的繼電器))231、電壓傳感器235和電流傳感器236。DFR231通過來自控制裝置50的控制信號來進(jìn)行接通斷開控制。當(dāng)使DFR231斷開時(shí)，則能夠使電力線ACLp、ACLn從充電接入口 180電切離。另一方面，當(dāng)使DFR231接通時(shí)，則電力線ACLp、ACLn與充電接入口 180電連接。在利用外部電源402對蓄電裝置100進(jìn)行充電時(shí)，通過控制裝置50使DFR231接通。另一方面，在電動(dòng)車輛與外部電源402不電連接的情況下，通過控制裝置50使DFR231切斷。電壓傳感器235檢測電力線ACLp、ACLn之間的電壓。另外，電流傳感器236檢測從充電接入口 180流至電力線ACLp、ACLn的電流。漏電檢測電路240連接于電力線ACLp、ACLn，檢測外部充電時(shí)的漏電電流。在外部充電時(shí)，漏電檢測電路240向控制裝置50發(fā)送檢測到的漏電電流值Ilk?？刂蒲b置50能夠基于漏電電流值IIk檢測有無漏電的可能性。或者，漏電檢測電路240也可以向控制裝置50發(fā)送表示漏電電流值Ilk是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)值It的信號。漏電檢測電路240的結(jié)構(gòu)并不特別限定，也可以采用例如圖5所示的結(jié)構(gòu)。參照圖5，漏電檢測電路240包含絕緣電阻計(jì)241、連接部242、聚磁芯246、線圈247和電流檢測部248。在蓄電裝置100不進(jìn)行充電時(shí)，絕緣電阻計(jì)241檢測電力線ACLp、ACLn各自是否與車輛地線60絕緣、以及檢測電力線ACLp、ACLn是否相互絕緣，并向控制裝置50輸出其檢測結(jié)果。連接部242用于使絕緣電阻計(jì)241連接于電力線ACLp、ACLn或從電力線ACLp、ACLn切離。連接部242受控制裝置50控制。例如，連接部242在充電電纜300連接于電動(dòng)車輛的情況下斷開，另一方面，在充電電纜300連接于電動(dòng)車輛的情況下接通。聚磁芯246、線圈247和電流檢測部248在蓄電裝置100進(jìn)行外部充電時(shí)使用。聚磁芯246根據(jù)流動(dòng)于電力線ACLp、ACLn中的電流使周圍產(chǎn)生的磁束聚集。線圈247卷繞在聚磁芯246上。電流檢測部248與線圈247的兩端連接。在產(chǎn)生漏電的狀態(tài)下，因流動(dòng)于電力線ACLp中的電流而產(chǎn)生的磁束與因流動(dòng)于電力線ACLn中的電流而產(chǎn)生的磁束的平衡狀態(tài)被破壞，會在聚磁芯246產(chǎn)生磁束。根據(jù)該產(chǎn)生的磁束而在線圈247的兩端產(chǎn)生電壓差。因此，電流檢測部248基于線圈247兩端的電壓差輸出漏電電流值Ilk?；蛘?如上所述，電流檢測部248也可以輸出表示漏電電流值Ilk是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)值It的信號。接著，使用圖6 圖8的流程圖來說明基于外部充電時(shí)所檢測到的漏電電流值的蓄電裝置100的充電控制。按照以下所示的圖6 圖8的流程圖的一系列的控制處理是通過控制裝置50以預(yù)定周期執(zhí)行的。圖6 圖8所示的各步驟的處理是通過控制裝置50的硬件和/或軟件處理來執(zhí)行。參照圖6，控制裝置50通過步驟SlOO來判定外部充電的開始條件是否成立。例如，在充電電纜300被正常連接且用戶指示了進(jìn)行外部充電的情況下(包括所預(yù)約的充電時(shí)間的到來)，步驟SlOO判定為“是”。充電開始條件不成立時(shí)(S100判定為“否”時(shí))，省略以下的步驟的執(zhí)行而結(jié)束處理。即，不執(zhí)行外部充電?？刂蒲b置50在充電開始條件成立時(shí)(S100判定為“是”時(shí))，通過步驟SllO指示進(jìn)行通常充電。例如，在通常充電中，蓄電裝置100的整體、即電池單元BU1、BU2這兩方作
為充電對象以并聯(lián)方式被進(jìn)行外部充電。以下，將步驟SllO的通常的充電也稱為“整體充
pb ”
電O在整體充電中，通過使繼電器SMRBl、SMRB2和繼電器SMRGl、SMRG2接通，在使電池單元BUl、BU2與電力線PLl、PL2電連接的狀態(tài)下，通過充電器200執(zhí)行外部充電?？刂蒲b置50在步驟SI 15中，基于漏電檢測電路240的檢測值取得整體充電期間的漏電電流值Ilk。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S120，將整體充電期間的漏電電流值Ilk與基準(zhǔn)值It作比較?；鶞?zhǔn)值It被預(yù)先確定為相對于法規(guī)等的安全基準(zhǔn)具有一定的容限?？刂蒲b置50在漏電電流值Ilk比基準(zhǔn)值It低的情況下(S120判定為“是”時(shí))，繼續(xù)通過步驟SllO進(jìn)行的整體充電，通過步驟S130判定充電對象的電池單元BUl、BU2是否達(dá)到滿充電狀態(tài)。并且，在充電對象的電池單元BUl、BU2達(dá)到滿充電狀態(tài)之前(S130判定為“否”時(shí))，繼續(xù)通過步驟SllO進(jìn)行整體充電?？刂蒲b置50在電池單元BU1、BU2達(dá)到滿充電狀態(tài)時(shí)(S130判定為“是”時(shí))，通過步驟S140來正常結(jié)束外部充電。另一方面，在進(jìn)行整體充電期間漏電電流值Ilk超過了基準(zhǔn)值It時(shí)(S120判定為“否”時(shí))，控制裝置50通過步驟S125檢測出整體充電中的漏電，并接著執(zhí)行圖7的流程圖所示的處理。參照圖7，控制裝置50通過步驟S200產(chǎn)生充電停止指令。在步驟S200中，例如，將充電器200的輸出電力(充電電力)設(shè)定為O。S卩，在繼電器CHR1、CHR2維持為接通的狀態(tài)下，使蓄電裝置100的充電電力變?yōu)镺?？刂蒲b置50通過步驟S210，在停止來自充電器200的電力輸出的狀態(tài)下，使繼電器SMRB1、SMRB2和繼電器SMRG1、SMRG2斷開。由此，電池單元BU1、BU2變?yōu)閺碾娏€PL1、PL2暫時(shí)電切離的狀態(tài)。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S220，將一部分電池單元(在此為電池單元BUl)選擇為充電對象并準(zhǔn)備對其進(jìn)行充電。步驟S220中的充電對象的選擇可以按照預(yù)定的固定模式，也可以根據(jù)此時(shí)的狀況進(jìn)行適當(dāng)變更?？刂蒲b置50在步驟S230中，使對應(yīng)于成為充電對象的電池單元BUl的繼電器SMRBKSMRGI接通。使對應(yīng)于另一方的電池單元BU2 (非充電對象)的繼電器SMRB2、SMRG2維持?jǐn)嚅_。由此，成為僅電池單元BUl與電力線PL1、PL2連接的狀態(tài)。控制裝置50的處理前進(jìn)至步驟S240，產(chǎn)生將在步驟S200所選擇的電池單元BUl作為充電對象的分割充電指令。由此，在一部分電池單元BUl電連接于電力線PLl、PL2的狀態(tài)下，充電器200輸出用于對一部分電池單元進(jìn)行充電的充電電力?？刂蒲b置50通過步驟S245，基于漏電檢測電路240的檢測值，取得電池單元BUl在分割充電期間的漏電電流值I lk。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S250將分割充電期間的漏電電流值Ilk與基準(zhǔn)值It作比較。在分割充電期間漏電電流值Ilk超過了基準(zhǔn)值It時(shí)(S250判定為“否”時(shí))，控制裝置50通過步驟S270來檢測出電池單元BUl在分割充電期間的漏電。進(jìn)而，控制裝置50使處理前進(jìn)至步驟S280，產(chǎn)生與步驟S200同樣的充電停止指令。由此，電池單元BUl的充電被即刻停止。另一方面，控制裝置50在漏電電流值Ilk比基準(zhǔn)值It低的情況下(S250判定為“是”時(shí))，一邊繼續(xù)通過步驟S240進(jìn)行分割充電，一邊通過步驟S260判定充電對象的電池單元BUl是否達(dá)到滿充電狀態(tài)。并且，在電池單元BUl達(dá)到滿充電狀態(tài)之前(S260判定為“否”時(shí))，繼續(xù)通過步驟S240進(jìn)行分割充電，。
控制裝置50在充電對象的電池單元BUl達(dá)到滿充電狀態(tài)時(shí)(S260判定為“是”時(shí))，處理前進(jìn)至步驟S280，產(chǎn)生與步驟S200同樣的充電停止指令。由此，在電池單元BUl的充電完成的狀態(tài)下，停止來自充電器200的電力輸出?？刂蒲b置50在通過步驟S280停止了來自充電器200的電力輸出的狀態(tài)下，通過步驟S290，使與電池單元BUl對應(yīng)的繼電器SMRBUSMRG1斷開。由此，在步驟S290結(jié)束時(shí)，電池單元BU1、BU2這兩方成為從電力線PL1、PL2切離的狀態(tài)。進(jìn)而，控制裝置50執(zhí)行如圖8的流程圖所示的處理。參照圖8，控制裝置50通過步驟S300將未充電的剩余的電池單元選擇為新的充電對象。在圖1的例子中，通過2個(gè)電池單元BU1、BU2構(gòu)成蓄電裝置100，因此，步驟S300的選擇是與步驟S220 (圖7)中的選擇聯(lián)動(dòng)而自動(dòng)確定的。在此，將電池單元BU2選擇為充電對象。進(jìn)而，控制裝置50通過與圖7的步驟S230 S290同樣的步驟S310 S360，執(zhí)行將電池單元BU2作為充電對象的分割充電。即，在對電池單元BU2進(jìn)行分割充電期間漏電電流值Ilk超過基準(zhǔn)值It (S330判定為“否”時(shí))時(shí)，檢測出電池單元BU2在充電時(shí)的漏電(S350)，并即刻停止對電池單元BU2進(jìn)行的充電(S360)。在步驟S360結(jié)束時(shí)，電池單元BU2的分割充電因基于漏電檢測的強(qiáng)制停止或基于滿充電的正常停止中任一方而結(jié)束。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S370使分割充電(BU2)時(shí)接通的繼電器SMRB2、SMRG2斷開。由此，由于使全部繼電器斷開，所以電池單元BU1、BU2被從電力線PL1、PL2電切離。進(jìn)而，由于對這兩方的分割充電已結(jié)束,所以也使繼電器CHR1、CHR2斷開。在將電池單元BUl、BU2分別作為充電對象的分割充電結(jié)束時(shí)，控制裝置50通過步驟S380將關(guān)于漏電檢測的信息通知給用戶。例如，在步驟S120、S250和S330的至少一個(gè)步驟判定為“否”時(shí)，通過診斷碼等通知表示在整體充電、分割充電(BUl)和分割充電(BU2)中任一方檢測到的漏電的信息。 用戶能夠通過步驟S380得到表示外部充電期間有無檢測出漏電以及在外部充電結(jié)束時(shí)完成了充電的電池單元的信息。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S390結(jié)束外部充電。在圖7和圖8的流程圖中，示出了如下例子:在外部充電期間，為了變更電力線PLl、PL2與電池單元BUl、BU2的連接關(guān)系而使繼電器接通斷開時(shí)(S210、S320)，執(zhí)行使充電暫時(shí)停止的處理。從設(shè)備保護(hù)出發(fā)，優(yōu)選使充電暫時(shí)停止，但是也可以根據(jù)充電電流顯著小于繼電器的額定電流的情況等狀況而省略這樣的處理。即，在外部充電期間，也可以在保持繼續(xù)充電的狀態(tài)下，控制繼電器的通斷來進(jìn)行成為充電對象的電池單元的切換處理。如以上說明那樣，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，在由多個(gè)電池單元構(gòu)成的蓄電裝置的外部充電中，能夠在通常充電(整體充電)中的漏電電流大的情況下，也不強(qiáng)制結(jié)束外部充電本身而通過減少作為充電對象的電池單元的個(gè)數(shù)的分割充電來繼續(xù)進(jìn)行外部充電。由此，在因寄生電容的增大而導(dǎo)致漏電電流增加的情況下，也能夠依次對各電池單元進(jìn)行充電。因此，為了安全上的處置而避免了在漏電電流比基準(zhǔn)值大的狀態(tài)進(jìn)行充電，并且通過確保各電池單元的充電機(jī)會，能夠?qū)π铍娧b置100適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行外部充電。[實(shí)施方式的變形例]
在圖1中，說明了蓄電裝置100由并聯(lián)連接的多個(gè)電池單元BU1、BU2構(gòu)成的例子。下面，針對將多個(gè)電池單元BU1、BU2串聯(lián)連接而構(gòu)成蓄電裝置100的變形例進(jìn)行說明。在圖9所示的實(shí)施方式的變形例的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，除了蓄電裝置100及蓄電裝置100和充電器200之間的繼電器配置之外，與圖1是同樣的。因此，以下僅對與圖1不同的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行說明，對與圖1 圖8共通的部分省略說明。參照圖9，蓄電裝置100在電力線BL1、BL2之間具有經(jīng)由中間節(jié)點(diǎn)Nm以串聯(lián)方式電連接的電池單元BU1、BU2。中間節(jié)點(diǎn)Nm相當(dāng)于電池單元BUl與BU2的電連接點(diǎn)。例如，電池單元BUl和繼電器SMRB1、SMRG1收納在同一電池組內(nèi)。同樣地，電池單元BU2和繼電器SMRB2、SMRG2、SMRP2收納在同一電池組內(nèi)。在電池單元BUl的負(fù)極端子和中間節(jié)點(diǎn)Nm之間設(shè)置有繼電器SMRG1。同樣地，在電池單元BU2的正極端子和中間節(jié)點(diǎn)Nm之間設(shè)置有繼電器SMRB2。電池單元BUl的正極端子與電力線BLl電連接。電池單元BU2的負(fù)極端子與電力線BL2電連接。為了控制蓄電裝置100與行駛系統(tǒng)的電路(圖3)之間的連接，對應(yīng)于電池單元BUl的正極端子而設(shè)置有繼電器SMRBl。同樣地，對應(yīng)于電池單元BU2的正極端子而設(shè)置有繼電器SMRB2。如上所述，對于繼電器SMRB2，優(yōu)選設(shè)置用于抑制突入電流的繼電器SMRP2。在充電器200和蓄電裝置100之間設(shè)置有繼電器CHRl CHR3。繼電器CHRl設(shè)置在電力線PLl和電力線BLl之間。繼電器CHR2設(shè)置在電力線PL2和電力線BL2之間。進(jìn)而，繼電器CHR3設(shè)置在電力線PL2和中間節(jié)點(diǎn)Nm之間。繼電器CHRl CHR3、SMRGl和SMRB2與用于對電力線PL1、PL2和多個(gè)電池單元BUU BU2之間的電連接進(jìn)行切換的“多個(gè)通斷器”對應(yīng)。各繼電器的接通斷開受控制裝置50控制。在圖9的結(jié)構(gòu)例中，基本上，在電動(dòng)車輛行駛時(shí)，通過使繼電器SMRB1、SMRGUSMRB2、SMRG2 (SMRP2)接通，使電池單元BUl和BU2以相互串聯(lián)連接的狀態(tài)連接于行駛系統(tǒng)的電路(圖3)。即，從串聯(lián)連接的電池單元BU1、BU2向行駛系統(tǒng)的電路供給電力。因此，對于蓄電裝置100的外部充電，也基本上從充電器200向串聯(lián)連接的電池單元BUl、BU2供給充電電力。即，通過使繼電器CHRl、SMRGl、SMRB2和CHR2接通且使繼電器CHR3斷開，通過充電器200對電池單元BU1、BU2進(jìn)行充電(整體充電)。另一方面，通過使繼電器CHR2、SMRB2斷開，并且除了繼電器CHRl、SMRGl之外還使繼電器CHR3接通，能夠僅將電池單元BUl作為充電器200的充電對象。即，充電器200也能夠?qū)﹄姵貑卧狟Ul進(jìn)行分割充電。在電動(dòng)車輛行駛時(shí)，除了繼電器SMRB1、SMRGU SMRG2 (SMRP2)之外還使繼電器CHR2、CHR3接通，并且使繼電器SMRB2、CHRl斷開，也能夠僅使電池單元BUl與行駛系統(tǒng)的電路連接。在該情況下，與使電池單元BU1、BU2串聯(lián)連接的情況相比，蓄電裝置100的輸出電壓變成一半，但是通過圖3所示的升壓轉(zhuǎn)換器15的升壓，能夠?qū)﹄妱?dòng)發(fā)電機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。接著，使用圖10和圖11，說明對圖9所示的蓄電裝置進(jìn)行外部充電的控制處理。圖10、圖11的流程圖的一系列的控制處理是通過控制裝置50以預(yù)定周期執(zhí)行的。圖10、圖11所示的各步驟的處理是通過控制裝置50的硬件和/或軟件處理來執(zhí)行的。
參照圖10，控制裝置50通過與圖6同樣的步驟S100，判定外部充電的開始條件是否已成立。在充電開始條件不成立時(shí)(S100判定為“否”時(shí))，不執(zhí)行以下的步驟，所以不執(zhí)行外部充電?？刂蒲b置50在充電開始條件成立時(shí)(SlOO判定為“是”時(shí))，通過步驟SI 10#指示進(jìn)行通常充電。例如，在通常充電中，蓄電裝置100整體、即電池單元BU1、BU2這兩方被作為充電對象以串聯(lián)方式進(jìn)行外部充電。也將通過步驟SI 10#進(jìn)行的通常充電稱為整體充電。在步驟S110#中，通過使繼電器CHR1、CHR2和繼電器SMRG1、SMRB2接通，電池單元BUl、BU2以在電力線PLl、PL2之間以串聯(lián)方式電連接的狀態(tài)執(zhí)行外部充電?？刂蒲b置50通過與圖6同樣的步驟S115、S120，將通過漏電檢測電路240所檢測到的整體充電中的漏電電流值Ilk與基準(zhǔn)值It作比較?？刂蒲b置50在漏電電流值Ilk比基準(zhǔn)值It低的情況下(S120判定為“是”時(shí))，在電池單元BUl、BU2達(dá)到滿充電狀態(tài)之前(S130判定為“否”時(shí))，繼續(xù)通過步驟SI 10#進(jìn)行整體充電?？刂蒲b置50在電池單元BU1、BU2達(dá)到滿充電狀態(tài)時(shí)(S130判定為“是”時(shí))，通過步驟S140來正常結(jié)束外部充電。另一方面，在整體充電期間漏電電流值Ilk超過了基準(zhǔn)值It時(shí)(S120判定為“否”時(shí))，控制裝置50通過與圖6同樣的步驟S125，檢測出整體充電中的漏電并繼續(xù)執(zhí)行圖11的流程圖所示的處理。參照圖11，控制裝置50通過與圖7同樣的步驟S200產(chǎn)生充電停止指令。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S210#以停止來自充電器200的電力輸出的狀態(tài)，使繼電器CHR1、CHR2和繼電器SMRGl、SMRB2斷開。由此，電池單元BU1、BU2成為從電力線PL1、PL2暫時(shí)電切離的狀態(tài)。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S220，將一部分電池單元BUl選擇為充電對象，并準(zhǔn)備對其進(jìn)行充電。在圖9的結(jié)構(gòu)例中，由于不能對電池單元BU2進(jìn)行分割充電，所以在步驟S220中，固定地選擇電池單元BUl。在步驟S230#中，為了將成為充電對象的電池單元BUl連接在電力線BLl和BL2之間，控制裝置50使繼電器CHR1、CHR3和繼電器SMRGl接通，另一方面，使繼電器SMRB2、CHR2斷開。控制裝置50使處理前進(jìn)至與圖7同樣的步驟S240，產(chǎn)生將電池單元BUl作為充電對象的分割充電指令。由此，在電池單元BUl與電力線PL1、PL2電連接的狀態(tài)下，充電器200輸出用于僅對電池單元BUl進(jìn)行充電的充電電力?？刂蒲b置50通過與圖7同樣的步驟S240 S280對電池單元BUl進(jìn)行分割充電。因此，在漏電電流值Ilk比基準(zhǔn)值It低的情況下(S250判定為“是”時(shí))，在電池單元BUl達(dá)到滿充電狀態(tài)時(shí)(S260判定為“是”時(shí))，停止對電池單元BUl進(jìn)行的充電(S280)。另一方面，在分割充電期間漏電電流值Ilk超過了基準(zhǔn)值It時(shí)(S250判定為“否”時(shí))，控制裝置50檢測出電池單元BUl在充電時(shí)的漏電(S270)，并即刻停止電池單元BUl的充電(S280)。在步驟S280結(jié)束時(shí)，電池單元BUl的分割充電因基于漏電檢測的強(qiáng)制停止或基于滿充電的正常停止中任一方而結(jié)束。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S290#使分割充電中接通的繼電器CHR1、CHR3和SMRGl斷開。由此，使全部繼電器斷開并使電池單元BUl、BU2從電力線PL1、PL2電切離。控制裝置50在電池單元BUl的分割充電結(jié)束時(shí)，通過與圖8同樣的步驟S380將關(guān)于漏電檢測的信息通知給用戶。由此，用戶能夠得到表示外部充電中有無檢測出漏電和外部充電結(jié)束時(shí)完成了充電的電池單元的信息。進(jìn)而，控制裝置50通過步驟S390結(jié)束外部充電。在圖10和圖11的流程圖中，也可以根據(jù)狀況省略步驟S200的處理。即，在外部充電期間，也可以對繼電器進(jìn)行通斷處理，以保持繼續(xù)充電的狀態(tài)來對成為充電對象的電池單元進(jìn)行切換。如本實(shí)施方式的變形例那樣，對串聯(lián)連接有多個(gè)電池單元的結(jié)構(gòu)的蓄電裝置也同樣地，在通常的整體充電中的漏電電流大的情況下，也能夠通過將一部分電池單元作為充電對象的分割充電來繼續(xù)進(jìn)行外部充電。由此，能夠?yàn)榱税踩系奶幹枚苊饬嗽诼╇婋娏鞅然鶞?zhǔn)值大的狀態(tài)下進(jìn)行充電，并通過確保電池單元的充電機(jī)會，能夠?qū)π铍娧b置100適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充電。在圖9的結(jié)構(gòu)例中，說明了能夠僅對電池單元BUl進(jìn)行分割充電的結(jié)構(gòu)例，但是也可以變更繼電器CHRl CHR3的配置而構(gòu)成能夠僅對電池單元BU2進(jìn)行分割充電的結(jié)構(gòu)?；蛘?，對于圖9的結(jié)構(gòu)例，通過構(gòu)成在電力線PLl和中間節(jié)點(diǎn)Nm之間進(jìn)一步配置繼電器的結(jié)構(gòu)，也能夠構(gòu)成能夠?qū)﹄姵貑卧狟U1、BU2這兩方進(jìn)行分割充電的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式及其變形例中，為了便于說明而例示了對并聯(lián)或串聯(lián)連接有2個(gè)電池單元的結(jié)構(gòu)的蓄電裝置進(jìn)行外部充電。然而，本發(fā)明的適用不限定于這樣的結(jié)構(gòu)例，對于通過3個(gè)以上的多個(gè)電池單元構(gòu)成的蓄電裝置進(jìn)行的外部充電，也能夠適用本發(fā)明。S卩，能夠在將多個(gè)電池單元的全部或一部分作為充電對象時(shí)的漏電電流值比基準(zhǔn)值大的情況下，轉(zhuǎn)換為將與此相比個(gè)數(shù)少的電池單元作為充電對象的分割充電來執(zhí)行外部充電。這樣，通過根據(jù)外部充電時(shí)的漏電電流值進(jìn)行控制以變更成為充電對象的電池單元的個(gè)數(shù)，由此能夠同樣享有上述的效果。應(yīng)該認(rèn)為本次公開的實(shí)施方式在所有方面都是舉例說明的內(nèi)容而并不是限制性內(nèi)容。本發(fā)明的范圍并不通過上述說明來限定，而是通過權(quán)利要求的范圍來限定，與權(quán)利要求等同的含義以及權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更也包含在本發(fā)明中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠利用于電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，該電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)用于通過來自車輛外部的電源的電力對車載蓄電裝置進(jìn)行充電。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，所述電動(dòng)車輛搭載有車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(20)，所述充電系統(tǒng)具有: 蓄電裝置(100)，其構(gòu)成為包含多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)，用于蓄積向所述車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)供給的電力； 第I電力線和第2電力線(PL1、PL2)，其被供給用于對所述蓄電裝置進(jìn)行充電的充電電力； 多個(gè)通斷器(SMRBl、SMRB2、SMRGl、SMRG2、SMRPl、SMRP2、CHRl CHR3)，其用于對所述第I電力線及所述第2電力線與所述多個(gè)蓄電單元之間的電連接進(jìn)行切換； 檢測器(240 )，其用于檢測所述蓄電裝置充電時(shí)的漏電電流；以及 控制部(50)，其用于在所述蓄電裝置充電時(shí)根據(jù)所述檢測器的漏電電流檢測值(Ilk)控制所述多個(gè)通斷器，以使得改變所述多個(gè)蓄電單元中的連接于所述第I電力線和所述第2電力線的蓄電單元的個(gè)數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 所述控制部(50)在第I狀態(tài)下的所述蓄電裝置(100)的充電時(shí)所述漏電電流檢測值(Ilk)超過基準(zhǔn)值時(shí)，控制所述多個(gè)通斷器(SMRB1、SMRB2、SMRGU SMRG2、SMRPU SMRP2、CHRl CHR3)以使得成為第2狀態(tài)，并且，在所述第2狀態(tài)下對所述蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)中的第I數(shù)量的蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線(PU、PL2)電連接的狀態(tài)，所述第2狀態(tài)是比所述第I數(shù)量小的第2數(shù)量的蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線電連接的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 所述控制部(50)在第I狀態(tài)下的所述蓄電裝置(100)的充電時(shí)所述漏電電流檢測值(Ilk)超過基準(zhǔn)值(It)時(shí)，控制所述多個(gè)通斷器(SMRB1、SMRB2、SMRGU SMRG2、SMRPUSMRP2、CHRl CHR3)以使得成為第2狀態(tài)，并且，在所述第2狀態(tài)下對所述蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)全部與所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)電連接的狀態(tài)，所述第2狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元中的一部分蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線電連接的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 所述控制部(50)在所述第I狀態(tài)下使所述蓄電裝置(100)的充電電力成為零之后，控制所述多個(gè)通斷器(SMRBl、SMRB2、SMRGU SMRG2、SMRPU SMRP2、CHRl CHR3)以使得從所述第I狀態(tài)變化為所述第2狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 還具有充電器(200 )，所述充電器(200 )用于將來自所述電動(dòng)車輛外部的電源(402 )的電力變換為所述蓄電裝置(100)的充電電力而輸出至所述第I電力線和所述第2電力線， 所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)在所述第I狀態(tài)下以并聯(lián)方式電連接于所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)， 所述充電器的輸出電壓在所述第I狀態(tài)和所述第2狀態(tài)下相等。
6.如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 還具有充電器(200 )，所述充電器(200 )用于將來自所述電動(dòng)車輛外部的電源(402 )的電力變換為所述蓄電裝置(100)的充電電力而輸出至所述第I電力線和所述第2電力線，所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)在所述第I狀態(tài)下以串聯(lián)方式電連接于所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)， 所述第2狀態(tài)下的所述充電器的輸出電壓比所述第I狀態(tài)下的所述充電器的輸出電壓低。
7.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 還具有充電器(200 )，所述充電器(200 )用于將來自所述電動(dòng)車輛外部的電源(402 )的電力變換為所述蓄電裝置(100)的充電電力而輸出至所述第I電力線和所述第2電力線，所述充電器由非絕緣型的電力變換器構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)，其中， 還具有電力控制單元(10)和充電器(200)， 所述電力控制單元(10)用于在所述電動(dòng)車輛的車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(20)和所述蓄電裝置(100)之間執(zhí)行電力變換， 所述充電器(200)用于將來自所述電動(dòng)車輛外部的電源(402)的電力變換為所述蓄電裝置的充電電力而輸出至所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)， 所述充電器的至少一部分構(gòu)成為共用所述電力控制單元的電路。
9.一種電動(dòng)車輛的充電控制方法，所述電動(dòng)車輛搭載有車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(20)和用于蓄積向所述車輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)供給的電力的蓄電裝置(100)， 所述蓄電裝置構(gòu)成為包含多個(gè)蓄電`單元(BU1、BU2)， 所述充電控制方法包括: 檢測步驟(S115)，檢測所述蓄電裝置充電時(shí)的漏電電流；和 充電步驟(S230、S230#、S240、S310、S320)，根據(jù)所檢測到的漏電電流檢測值(Ilk)來改變連接于第I電力線和第2電力線(PL1、PL2)的蓄電單元的個(gè)數(shù)而對所述蓄電裝置進(jìn)行充電，所述第I電力線和所述第2電力線是被供給用于對所述蓄電裝置進(jìn)行充電的充電電力的電力線。
10.如權(quán)利要求9所述的電動(dòng)車輛的充電控制方法，其中， 在所述檢測步驟(S115)中，在第I狀態(tài)下的充電時(shí)檢測所述漏電電流檢測值(Ilk)，所述第I狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)中的第I數(shù)量的蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)電連接的狀態(tài)， 在所述充電步驟(3230、5230#、5240、5310、5320)中，在所述第I狀態(tài)下的所述漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值時(shí)，在第2狀態(tài)下對所述蓄電裝置(100)進(jìn)行充電，所述第2狀態(tài)是比所述第I數(shù)量小的第2數(shù)量的蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線電連接的狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求9所述的電動(dòng)車輛的充電控制方法，其中， 在所述檢測步驟(S115)中，在第I狀態(tài)下的充電時(shí)檢測所述漏電電流檢測值(Ilk)，所述第I狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)全部與所述第I電力線和所述第2電力線(PL1、PL2)電連接的狀態(tài)， 在所述充電步驟(S230、S230#、S240、S310、S320)中，在所述第I狀態(tài)下的所述漏電電流檢測值超過基準(zhǔn)值(It)時(shí)，在第2狀態(tài)下對所述蓄電裝置(100)進(jìn)行充電，所述第2狀態(tài)是所述多個(gè)蓄電單元中的一部分蓄電單元與所述第I電力線和所述第2電力線電連接的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的電動(dòng)車輛的充電控制方法，其中， 還包括如下步驟(S200):在對所述多個(gè)蓄電單元(BU1、BU2)與所述第I電力線及所述第2電力線(PL1、PL2)之間的連接進(jìn)行切換以使得從所述第I狀態(tài)變化為所述第2狀態(tài)之前，使所述蓄電裝置(100)的充電 電力成為零。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)和充電控制方法。搭載于電動(dòng)車輛的蓄電裝置(100)構(gòu)成為包含多個(gè)電池單元(BU1、BU2)。充電器(200)將用于通過車輛外部的電源(402)對蓄電裝置(100)進(jìn)行充電的充電電力輸出至電力線(PL1、PL2)。多個(gè)繼電器(SMRB1、SMRB2、SMRG1、SMRG2、SMRP1、SMRP2、CHR1、CHR2)對電力線(PL1、PL2)與多個(gè)電池單元(BU1、BU2)之間的電連接進(jìn)行切換?？刂蒲b置(50)在對多個(gè)電池單元(BU1、BU2)的整體進(jìn)行充電時(shí)的漏電電流值大時(shí)控制多個(gè)繼電器(SMRB1、SMRB2、SMRG1、SMRG2、SMRP1、SMRP2、CHR1、CHR2)以使得成為充電對象的電池單元的個(gè)數(shù)減少。
文檔編號H02H3/16GK103119826SQ20118000769
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者杉山義信, 沖良二 申請人:豐田自動(dòng)車株式會社